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जल सबसे महत्वपूर्ण तरल पदार्थ है जो पृथ्वी पर मौजूद है और हमें कई संसाधन और सेवाएं प्रदान करता है। जल ने जीवन के विकास की अनुमति दी है, जलवायु के नियमन में योगदान दिया है और हमें ऊर्जा भी प्रदान करता है। ऊर्जा मनुष्य के लिए सबसे आवश्यक संसाधनों में से एक है क्योंकि इसके बिना, हमारे पास बिजली या गर्मी नहीं होगी, उदाहरण के लिए। शायद पानी से ऊर्जा का सबसे अच्छा ज्ञात रूप हाइड्रोलिक या जलविद्युत ऊर्जा है, हालांकि, यह अन्य ऊर्जाओं से प्राप्त होता है, गतिज और संभावित ऊर्जा क्या हैं. इस ग्रीन इकोलॉजिस्ट लेख में हम व्याख्या करने जा रहे हैं पानी की गतिज ऊर्जा क्या है ऊर्जा संसाधन के रूप में पानी के महत्व को बेहतर ढंग से समझने के लिए।
ऊर्जा क्या है: सरल परिभाषा
सबसे पहले हमें यह जानना होगा कि ऊर्जा क्या है। ऊर्जा के रूप में समझा जाता है किसी वस्तु की कार्य करने और ऊष्मा को स्थानांतरित करने की क्षमता. बदले में, काम उस प्रयास से मेल खाता है जो किसी वस्तु या पदार्थ को एक निश्चित दूरी पर ले जाने के लिए किया जाना चाहिए। लेकिन, जैसा कि हमने शुरुआत में कहा था, ऊर्जा भी गर्मी है और इसलिए, ऊर्जा को इस प्रकार भी परिभाषित किया जा सकता है गर्मी का प्रवाह जो चलता है किसी गर्म वस्तु या पदार्थ से लेकर ठंडी वस्तु तक।
ऊर्जा यह कई रूपों में पाया जा सकता है, जैसे प्रकाश, गर्मी, बिजली, रासायनिक ऊर्जा और/या यांत्रिक ऊर्जा। उत्तरार्द्ध पदार्थ की गति पर आधारित है और इसे सामान्य रूप से के योग के रूप में परिभाषित किया जाता है गतिज और संभावित ऊर्जा. पानी का प्रवाह इस यांत्रिक ऊर्जा का एक स्पष्ट उदाहरण है और आगे हम यह देखने जा रहे हैं कि पानी की गतिज ऊर्जा और स्थितिज ऊर्जा में क्या शामिल है।
पानी की गतिज ऊर्जा और स्थितिज ऊर्जा क्या है
गतिज ऊर्जा यह किसी भी पिंड से जुड़ी ऊर्जा है जो गति में है। गतिज ऊर्जा की गणना करने के लिए, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि इसकी गणना पिंड के द्रव्यमान और गति दोनों पर निर्भर करती है। इसलिए, गतिज ऊर्जा की इस सामान्य परिभाषा को जानकर, हम परिभाषित कर सकते हैं: पानी की गतिज ऊर्जा उस ऊर्जा के रूप में जो उसकी गति या प्रवाह से आती है। पानी का आयतन (और द्रव्यमान) जितना अधिक होगा और उसका वेग जितना अधिक होगा, उसकी गतिज ऊर्जा उतनी ही अधिक होगी।
हालांकि, ऊर्जा का एक और रूप है जो गतिज ऊर्जा से निकटता से संबंधित है, और वह है संभावित ऊर्जा. यह संभावित ऊर्जा केवल ऊर्जा है जिसे संभावित रूप से ऊर्जा के दूसरे रूप में परिवर्तित किया जा सकता है, सामान्य रूप से गतिज। दूसरे शब्दों में, स्थितिज ऊर्जा वह है जो एक शरीर में जमा हो जाती है और उसका उपयोग किया जा सकता है।
हालांकि पानी में गतिज ऊर्जा होती है, फिर भी जल की स्थितिज ऊर्जा. पानी की स्थितिज ऊर्जा वह है जो पानी के शरीर में जमा हो जाती है और जो प्रवाहित होने पर गतिज ऊर्जा में बदल जाती है। स्थितिज ऊर्जा काफी हद तक ऊंचाई पर निर्भर करती है, इसलिए पानी के जो पिंड ऊपर होते हैं उनमें उच्च स्थितिज ऊर्जा होती है। इस प्रकार, जल के वे पिंड जो घाटियों में पाए जाते हैं या जिनमें मोतियाबिंद होता है, उनमें उच्च स्थितिज ऊर्जा होती है और यदि जल प्रवाहित होता है तो गतिज ऊर्जा भी अधिक होती है।
पानी की हाइड्रोलिक ऊर्जा या संभावित और गतिज ऊर्जा कैसे काम करती है
साथ ही हमने समझाया है पानी की गतिज ऊर्जा जब यह बहती या चलती है तो इसका दोहन किया जा सकता है। नतीजतन, इस ऊर्जा का उपयोग टरबाइन को हिलाने जैसी प्रक्रियाओं के निष्पादन में किया जा सकता है। दूसरी ओर, उच्चतम संभव गतिज ऊर्जा का लाभ उठाने के लिए, अधिकतम संभावित ऊर्जा की भी आवश्यकता होती है। इस सिद्धांत पर आधारित है हाइड्रोलिक पावर और इसके लिए बांधों का निर्माण आवश्यक है। बांध और जलाशय भी पानी को संग्रहित करना संभव बनाते हैं और इस प्रकार इसे उपभोग और कृषि जैसी अन्य गतिविधियों के लिए उपलब्ध कराते हैं।
के लिये हाइड्रोलिक पावर का अधिकतम लाभ उठाएं दो महत्वपूर्ण कारकों को ध्यान में रखा जाना चाहिए:
- बहाव।
- झरने की ऊंचाई।
बांधों का उपयोग वर्ष के समय के आधार पर प्रवाह को विनियमित करने और जलप्रपात और इस प्रकार संभावित ऊर्जा को बढ़ाने के लिए भी किया जाता है।
के लिये विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करना, बांध खोला जाता है और कुछ संग्रहित पानी गिरा दिया जाता है, इस प्रकार संभावित ऊर्जा को गतिज ऊर्जा में परिवर्तित कर दिया जाता है। गिरता पानी एक टरबाइन चलाता है जो एक विद्युत ऊर्जा जनरेटर से जुड़ा होता है। इस प्रकार, यह हासिल किया जाता है कि पानी जो टर्बाइनों से तेज गति से गुजरता है, टर्बाइनों के घूर्णी गति का कारण बनता है, जिससे बिजली पैदा होती है। इस तरह पानी की गतिज (और संभावित) ऊर्जा से बिजली का उत्पादन होता है।
झरने की ऊंचाई बढ़ाने के और भी तरीके हैं। उनमें से एक में एक छोटी ढलान (नदी के तल से कम) के साथ एक चैनल के माध्यम से नदी के पानी को मोड़ना शामिल है। इस प्रकार, इस तकनीक के साथ चैनल और नदी के तल के बीच अधिक असमानता प्राप्त की जाती है। दूसरी ओर, कई देशों में (विशेषकर विकासशील देशों में) कम शक्ति वाले छोटे संयंत्र स्थापित किए गए हैं, लेकिन जो छोटे क्षेत्रों को बिजली देने के लिए पर्याप्त विद्युत ऊर्जा का उत्पादन करने की अनुमति देते हैं। चीन या कोस्टा रिका में यही स्थिति है जहां ये छोटे बांध बिजली के मुख्य स्रोत हैं। हाइड्रोलिक ऊर्जा के इस लघु रूप को ऊर्जा के रूप में जाना जाता है मिनी हाइड्रोलिक्स और इसे अधिक पर्यावरण के अनुकूल माना जाता है।
इस अन्य ग्रीन इकोलॉजिस्ट लेख में हम इस बारे में अधिक बात करेंगे कि हाइड्रोलिक ऊर्जा कैसे काम करती है, विशेष रूप से मिनी हाइड्रोलिक ऊर्जा क्या है और यह कैसे काम करती है।
हाइड्रोलिक पावर: फायदे और नुकसान
पानी की गतिज ऊर्जा और क्षमता से प्राप्त हाइड्रोलिक ऊर्जा के फायदे और नुकसान सभी की तरह हैं।
जल विद्युत के लाभ
- इसे अक्षय और स्वच्छ ऊर्जा माना जाता है।
- बहुत स्थिर ऊर्जा उत्पादन।
- लचीला उत्पादन पानी के प्रवाह के लिए धन्यवाद।
- सुरक्षित ऊर्जा, अन्य गैर-नवीकरणीय ऊर्जा के विपरीत, जैसे कि परमाणु ऊर्जा।
पनबिजली के नुकसान
- यह बारिश और पिघलना पर निर्भर करता है, साथ ही यह भी कि क्या कोई बड़ा सूखा नहीं है।
- इसकी स्थापना के लिए स्थान सीमित हैं।
- उच्च प्रारंभिक निवेश।
- इसका पर्यावरणीय प्रभाव पड़ता है, विशेष रूप से परिदृश्य पर।
जलविद्युत के फायदे और नुकसान पर इस अन्य लेख में हम इस विषय के बारे में और बात करेंगे।
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